半導(dǎo)體集成電路發(fā)展趨勢

就lC產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展的實際情況來看，lC集成度增長速度的降低，并不會導(dǎo)致微電子行業(yè)的停滯不前，IC產(chǎn)業(yè)可以在產(chǎn)品的多樣性方面以及產(chǎn)品性能方面實現(xiàn)現(xiàn)代化發(fā)展。隨著IC產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，IC產(chǎn)品能夠更加滿足市場的實際需求，IC產(chǎn)業(yè)設(shè)計人員可以結(jié)合行業(yè)客戶的實際需求來對IC產(chǎn)品進行設(shè)計和制造，進而推出多樣性的IC產(chǎn)品，并確保其功能得到一定程度的優(yōu)化。與此同時；IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中可以致力于降低現(xiàn)有工藝設(shè)備的制造成本，從而促進IC產(chǎn)業(yè)的平衡穩(wěn)定發(fā)展。從另一角度來看，IC集成度增長速度的降低，促使計算機系統(tǒng)和軟件開發(fā)人員有更多的時問和精力去研究IC產(chǎn)品，完善IC產(chǎn)品性能。

當(dāng)前我國大陸地區(qū)的IC產(chǎn)業(yè)規(guī)模相對較小，僅占全球IC產(chǎn)業(yè)的一小部分，總的來看，中國的集成電路產(chǎn)業(yè)在經(jīng)濟和技術(shù)方面都要相對落后于國際先進水平。近年來國務(wù)院發(fā)布了關(guān)于IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)文件，一定程度上刺激了國內(nèi)lC產(chǎn)業(yè)投資，從而促進了中國IC產(chǎn)業(yè)增長率的提升。 2100433B

半導(dǎo)體集成電路工藝保障

1)原材料控制。包括對掩膜版、化學(xué)試劑、光刻膠、特別對硅材料等原材料的控制?？刂撇还獠捎脗鹘y(tǒng)的單一檢驗方式，還可對關(guān)鍵原材料采用統(tǒng)計過程控制(statisticalprocesscontrol，SPC)技術(shù)，確保原材料的質(zhì)量水平高，質(zhì)量一致性好。

2)加工設(shè)備的控制。除采用先進的設(shè)備進行工藝加工外，還應(yīng)做好對設(shè)備日常維護、預(yù)防性維修等工作，同時應(yīng)對設(shè)備的關(guān)鍵參數(shù)進行監(jiān)控，必要時建立設(shè)備參數(shù)的SPC控制模型進行分析控制等。

3)工藝加工過程的控制。包括對關(guān)鍵工藝參數(shù)進行SPC控制、工序能力分析、6σ設(shè)計等，同時對工藝加工關(guān)鍵環(huán)節(jié)建立工藝檢驗手段，如對氧化層的針孔和裂紋的檢驗、對可動金屬離子的檢驗、對金屬層穩(wěn)定性的檢驗等。此外，工藝方面的保障還應(yīng)包括對操作人員的培訓(xùn)和考核、對環(huán)境潔凈度的控制和建立先進的生產(chǎn)質(zhì)量管理信息系統(tǒng)等方面。

半導(dǎo)體集成電路設(shè)計保障

1) 常規(guī)可靠性設(shè)計技術(shù)。包括冗余設(shè)計、降額設(shè)計、靈敏度分析、中心值優(yōu)化設(shè)計等。

2) 針對主要失效模式的器件設(shè)計技術(shù)。包括針對熱載流子效應(yīng)、閂鎖效應(yīng)等主要失效模式，合理設(shè)計器件結(jié)構(gòu)、幾何尺寸參數(shù)和物理參數(shù)。

3) 針對主要失效模式的工藝設(shè)計保障。包括采用新的工藝技術(shù)，調(diào)整工藝參數(shù)，以提高半導(dǎo)體集成電路芯片的可靠性。

4) 半導(dǎo)體集成電路芯片可靠性計算機模擬技術(shù)。在電路設(shè)計的同時，以電路結(jié)構(gòu)、版圖布局布線以及可靠性特征參數(shù)為輸入，對電路的可靠性進行計算機模擬分析。根據(jù)分析結(jié)果，可預(yù)計電路的可靠性水平，確定可靠性設(shè)計中應(yīng)采用的設(shè)計規(guī)則，發(fā)現(xiàn)電路和版圖設(shè)計方案中的可靠性薄弱環(huán)節(jié)。

集成電路如果以構(gòu)成它的電路基礎(chǔ)的晶體管來區(qū)分，有雙極型集成電路和MOS集成電路兩類。前者以雙極結(jié)型平面晶體管為主要器件（如圖2），后者以MOS場效應(yīng)晶體管為基礎(chǔ)。圖3表示了典型的硅柵N溝道MOS集成電路的制造工藝過程。一般說來，雙極型集成電路優(yōu)點是速度比較快，缺點是集成度較低,功耗較大；而MOS集成電路則由于MOS器件的自身隔離，工藝較簡單，集成度較高,功耗較低，缺點是速度較慢。近來在發(fā)揮各自優(yōu)勢，克服自身缺點的發(fā)展中，已出現(xiàn)了各種新的器件和電路結(jié)構(gòu)。

集成電路按電路功能分，可以有以門電路為基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)邏輯電路和以放大器為基礎(chǔ)的線性電路。后者由于半導(dǎo)體襯底和工作元件之間存在著有害的相互作用，發(fā)展較前者慢。同時應(yīng)用于微波的微波集成電路和從Ⅲ-Ⅴ族化合物半導(dǎo)體激光器和光纖維導(dǎo)管為基礎(chǔ)的光集成電路也正在發(fā)展之中。

半導(dǎo)體集成電路除以硅為基礎(chǔ)的材料外，砷化鎵也是重要的材料，以它為基礎(chǔ)材料制成的集成電路，其工作速度可比硅集成電路高一個數(shù)量級，有著廣闊的發(fā)展前景。

從整個集成電路范疇講，除半導(dǎo)體集成電路外，還有厚膜電路與薄膜電路。

①厚膜電路。以陶瓷為基片，用絲網(wǎng)印刷和燒結(jié)等工藝手段制備無源元件和互連導(dǎo)線，然后與晶體管、二極管和集成電路芯片以及分立電容等元件混合組裝而成。

②薄膜電路。有全膜和混合之分。所謂全膜電路，就是指構(gòu)成一個完整電路所需的全部有源元件、無源元件和互連導(dǎo)體，皆用薄膜工藝在絕緣基片上制成。但由于膜式晶體管的性能差、壽命短，因此難以實際應(yīng)用。所以所說的薄膜電路主要是指薄膜混合電路。它通過真空蒸發(fā)和濺射等薄膜工藝和光刻技術(shù)，用金屬、合金和氧化物等材料在微晶玻璃或陶瓷基片上制造電阻、電容和互連（薄膜厚度一般不超過1微米）,然后與一片或多片晶體管器件和集成電路的芯片高密度混合組裝而成。

厚膜和薄膜電路與單片集成電路相比，各有特點，互為補充。厚膜電路主要應(yīng)用于大功率領(lǐng)域；而薄膜電路則主要在高頻率、高精度方面發(fā)展其應(yīng)用領(lǐng)域。單片集成電路技術(shù)和混合集成電路技術(shù)的相互滲透和結(jié)合，發(fā)展特大規(guī)模和全功能集成電路系統(tǒng)，已成為集成電路發(fā)展的一個重要方向。

集成電路在大約5mm×5mm大小的硅片上，已集成了一臺微型計算機的核心部分，包含有一萬多個元件。集成電路典型制造過程見圖1。從圖1,可以看到，已在硅片上同時制造完成了一個N PN晶體管,一個由 P型擴散區(qū)構(gòu)成的電阻和一個由N P結(jié)電容構(gòu)成的電容器,并用金屬鋁條將它們連在一起。實際上,在一個常用的直徑為75mm的硅片上（已發(fā)展到φ=125mm～150 mm）將有 3000000個這樣的元件，組成幾百個電路、子系統(tǒng)或系統(tǒng)。通過氧化、光刻、擴散或離子注入、化學(xué)氣相淀積蒸發(fā)或濺射等一系列工藝，一層一層地將整個電路的全部元件、它們的隔離以及金屬互連圖形同時制造在一個單晶片上，形成一個三維網(wǎng)絡(luò)。而一次又可以同時加工幾十片甚至上百片這樣的硅片，所以一批可以得到成千上萬個這樣的電路。這樣高的效率，正是集成電路能迅速發(fā)展的技術(shù)和經(jīng)濟原因。

這個三維網(wǎng)絡(luò)可以有各種不同的電路功能和系統(tǒng)功能，視各層的拓?fù)鋱D形和工藝規(guī)范而定。在一定的工藝規(guī)范條件下，主要由各層拓?fù)鋱D形控制，而各層的拓?fù)鋱D形又由各次光刻掩膜版所決定。所以光刻掩膜版的設(shè)計是制造集成電路的一個關(guān)鍵。它從系統(tǒng)或電路的功能要求出發(fā)，按實際可能的工藝參數(shù)進行設(shè)計，并由計算機輔助來完成設(shè)計和掩膜版的制造。

在芯片制造完成后，經(jīng)過檢測，然后將硅片上的芯片一個個劃下來，將性能滿足要求的芯片封裝在管殼上，即構(gòu)成完整的集成電路。

在所述半導(dǎo)體襯底上有：設(shè)置在所述電路塊邊緣的多個焊盤和從所述電路塊延伸至所述焊盤之間的多條布線；所述多個焊盤跟半導(dǎo)體集成電路裝置的外部引線連接，且所述多條布線是在所述半導(dǎo)體襯底的主面上設(shè)有另一電路塊時，用以跟來自該另一電路塊的布線連接的布線，做成具有能夠與來自該另一電路塊的布線連接的形狀。

半導(dǎo)體集成電路是電子產(chǎn)品的核心器件，其產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展情 況直接關(guān)系著電力工業(yè)的發(fā)展水平。就總體情況來看，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè) 的技術(shù)進步在一定程度上推動了新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，包括光伏產(chǎn)業(yè)、 半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)以及平板顯示產(chǎn)業(yè)等多種，促進了半導(dǎo)體集成電路 產(chǎn)業(yè)上下游產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈的完善，并在一定程度上優(yōu)化了生態(tài)環(huán)境。 因此加強半導(dǎo)體集成電路產(chǎn)業(yè)技術(shù)的研究和探索，具有重要的現(xiàn)實意義。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于對具有晶圓大小為8英寸或12英寸的半導(dǎo)體集成電路晶圓產(chǎn)品實際生產(chǎn)過程的工廠進行評價，其他類型集成電路產(chǎn)品生產(chǎn)制造工廠也可參考使用。

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了半導(dǎo)體集成電路制造業(yè)　晶圓　綠色工廠評價（以下簡稱“評價”）的原則、方法、指標(biāo)體系及要求、程序等。 2100433B

1992年12月17日，《半導(dǎo)體集成電路模擬鎖相環(huán)測試方法的基本原理》發(fā)布。

1993年8月1日，《半導(dǎo)體集成電路模擬鎖相環(huán)測試方法的基本原理》實施。